特高压直流输电线路暂态能量保护

在分析±800 kV特高压直流输电线路区内外故障、雷击等暂态过程的基础上,提出了一种特高压直流输电线路暂态能量保护新原理。该原理根据各种暂态过程中线路两侧低频能量差值的故障特征,实现了区内故障及其故障极的快速准确识别。基于PSCAD/EMTDC的大量仿真验证,结果表明该保护原理简单、可靠、实用性强,具有绝对的选择性,不受雷击干扰、两极线路电磁耦合和换相失败的影响,高阻接地故障仍具有足够的灵敏性,能满足特高压直流线路对保护性能的要求,可在当前高压直流控制保护系统硬件条件下实现。     

计及设备运行电压的特高压换流站直击雷防护设计方法

随着输电电压等级的提高,现有的避雷针保护范围计算方法逐渐显现出局限性,在对避雷针(线)保护理论分析的基础上,结合电气几何模型和先导传播模型,提出一种新型特高压换流站(变电站)的直击雷防护设计方法,该方法结合特高压换流站(变电站)内的设备避雷器设置情况,计算出设备所能承受的最大雷击电流,同时计及各个设备的高度和运行电压,并据此分别计算避雷针和被保护设备的击距。采用该方法对换流站进行直击雷防护设计,既能防护大的雷电流绕击到设备上,也能确保发生小雷电流绕击过电压在设备绝缘承受范围之内。同时,该方法可以降低避雷针的平均高度,减小避雷针的雷击率,有利于防护雷电造成的特高压换流站(变电站)的电磁干扰。     

利用光纤光栅传感器测量输电线路覆冰荷载试验

输电线路覆冰严重威胁电力系统的安全稳定运行,在现有力学测量线路荷载的基础上,建立了基于光纤光栅(FBG)传感器的输电线路覆冰在线监测系统。该系统利用光纤光栅作为传感载体,通过感知传感器金具的微应变,测量输电线路荷载;光纤作为传感信息传输载体,可在现有的光纤复合架空地线(OPGW)和光纤复合相线(OPPC)上实现。为验证系统测量输电线路覆冰后荷载变化的性能及可靠性,在±800 kV直流输电工程输电线段直线塔上进行了光纤光栅传感器测量输电线路模拟覆冰试验,试验结果表明:相较于电子式传感器,光纤传感器精度更高;测量灵敏度与金具的材料和截面积相关;光纤光栅温度补偿的精度直接影响测量精度。     

广州地区线路雷击跳闸特性统计与仿真

输电线路雷击故障威胁电网的安全可靠运行。广州地区是全国雷电活动最强烈的地区之一,广州电网开展雷电防护对我国其他多雷地区电网建设、运行有借鉴作用。结合输电线路运行数据,分析了广州雷电活动与线路雷击跳闸情况,对典型输电线路的雷击特性进行分析,采用全波过程理论分析雷电反击过程,采用先导发展模型分析雷电绕击过程。并分析了不同电压等级典型线路的雷击跳闸率受地形类型、地形参数的影响。研究表明:雷击跳闸次数和地闪次数具有一定的相关性。500 k V线路绕击跳闸率远远高于反击跳闸率;220 k V线路绕击跳闸率与反击跳闸率接近,两者之间的关系与塔形、地形等因素相关;110 k V线路反击跳闸率相对较高,部分地形反击跳闸率明显高于绕击。山坡、山脊和跨越山谷地形下线路雷击跳闸率明显高于平地,且随坡度和跨谷深度增大而增高。     

特高压直流输电线路暂态能量保护

在分析±800 kV特高压直流输电线路区内外故障、雷击等暂态过程的基础上,提出了一种特高压直流输电线路暂态能量保护新原理。该原理根据各种暂态过程中线路两侧低频能量差值的故障特征,实现了区内故障及其故障极的快速准确识别。基于PSCAD/EMTDC的大量仿真验证,结果表明该保护原理简单、可靠、实用性强,具有绝对的选择性,不受雷击干扰、两极线路电磁耦合和换相失败的影响,高阻接地故障仍具有足够的灵敏性,能满足特高压直流线路对保护性能的要求,可在当前高压直流控制保护系统硬件条件下实现。     

OPPC线芯温度的分布式布里渊散射光纤传感技术

建立了测量光纤复合架空相线(OPPC)线芯温度的分布式布里渊散射光纤传感系统。针对OPPC以及50km的光纤测量距离,在人工覆冰室和室外分别进行了温度精度测量和温度分布测量试验,利用卷扬机给OPPC增加拉力,进行了OPPC线芯应力和表面应力分布测量试验,测量了布里渊散射频率的变化。结果证明:所建系统的温度测量精度可达2℃,布里渊散射频率与温度变化呈较好的线性关系;OPPC线芯光纤不能感知OPPC受到的拉力,此时无需对温度进行应力修正;敷设在OPPC表面的光缆可以满足工程测量OPPC应力的需求。